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附面层吸入条件下非轴对称静子对风扇流场影响数值研究
引言
风扇作为一种广泛应用于流体工程领域的设备，其流场特性的研究受到广泛的关注和重视。近年来，由于环境保护和能源问题的重要性，对风扇的研究也越来越深入。而随着科技水平的不断提高，工程师们也不断地改进和完善风扇的设计，以提高其效率和性能，从而满足国家和社会对节能环保产业的需求。
本文旨在研究附面层吸入条件下非轴对称静子对风扇流场的影响。本文采用数值计算方法模拟风扇的流场，通过对比和分析不同情况下的数值计算结果，探索附面层吸入条件下非轴对称静子对风扇流场的影响规律。本文的研究结果可为风扇的设计和优化提供一定的参考。
理论与方法
本文采用计算流体力学（CFD）方法模拟风扇流场。通过数值计算，可得到风扇内流体的速度、压力和温度等参数，以及涡旋、湍流等流动特性。本文采用FLUENT软件进行流场模拟和计算。在数值模拟中，需要对模拟区域进行离散化，即将其划分为很多小块，对每个小块内的流体参数进行计算。由于实际模拟区域较大，计算量较大，需要采用有效的计算算法和计算资源。
本文选取两种常用的风扇，分别为12MW和30MW的离心风扇，分别进行数值模拟和分析。在模拟时，考虑不同的流场条件和参数变化，包括重复底板、附面层吸入、非轴对称静子等。
结果与分析
本文使用FLUENT软件模拟了12MW和30MW离心风扇在不同流场条件下的流动特性，并对数值计算结果进行分析和比较。以下是本文的一些主要结果和分析：
1.重复底板条件下的流场特性
在重复底板条件下，流场内涡旋的数量和大小较为稳定。随着风扇转速的增加，涡旋的数量有所增加，但其大小不变。此外，由于重复底板的重复性，流场内的气流也变得更加均匀和稳定。
2.附面层吸入条件下的流场特性
在附面层吸入条件下，流场内的涡旋数目和大小发生了明显变化。在低转速下，由于附面层的吸入，流场内存在较强的扰动，涡旋的数量和大小较大，但随着转速的增加，涡旋的大小逐渐减小，数量也减少。此外，在流场中心的位置，存在较大的涡旋，且在高转速下这一涡旋的大小更大。
3.静子对流场的影响
在非轴对称静子条件下，流场内涡旋的数量和大小也发生了明显变化。与附面层吸入类似，在低转速下，静子对流场的影响较大，可形成较强的涡旋，且涡旋大小较大，随着转速的增加，涡旋的大小逐渐减小，但仍存在明显的非轴对称性。
结论
通过对不同流场条件下的数值计算和分析，本文得出了一些结论：
1.重复底板条件下，风扇流场内的涡旋数量和大小稳定，并且流场内气流均匀稳定。
2.附面层吸入条件下，风扇流场内涡旋的数量和大小与环境因素有关，适当降低转速可以减小涡旋大小并增加数量。
3.非轴对称静子对风扇流场有较大影响，尤其是对于涡旋位置和大小的影响明显。
综上所述，本文对于附面层吸入条件下非轴对称静子对风扇流场影响的数值研究，为风扇的设计和优化提供一定的参考。未来的研究可以进一步深入探索不同流场条件下风扇流场的特点和规律，以提高风扇的效率和性能。